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钢烟囱塔制作、组装及吊装施工方案

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目 录

1.概述

2.排气筒和塔架制作与组装

3. 塔架吊装

4. 吊装计算

5. 安全技术措施

6. 资源计划

附图：钢架组装托架示意图(略)

塔架吊装工艺流程图(略)

塔架吊装状态图(略)

塔架吊装状平面布置图(略)

1. 概述
1.1 说明
钢烟囱塔是由排气筒和塔架两部分组成，其中排气筒重108t，高80 m，外壳为碳钢，内部衬胶，分节制作，法兰连接。塔架为钢管组焊格构式， 截面为等边三角形，高约为75m，其截面由下向上逐步缩小。塔架设有平台和扶梯栏杆。
1.2 施工依据
1.2.1 施工图纸和设计说明书；
1.2.2《钢结构施工验收规范》；
1.2.3排气筒按常压容器制作标准制作；
1.2.4 焊接按GB985-986标准执行。
1.3 工艺要求
1.3.1 排气筒和塔架所用材料必须具有出厂合格证明书，塔架柱用无
逢管的长度要满足长度要求，尽量减少其对接焊缝，各接点焊瘤、飞
溅均应打磨光滑。
1.3.2 塔架下料前应先按1：1比例在平台上放样，复核各部尺寸及角
度无误。腹杆与塔柱相贯处接口的节点应划出准确样板，检查无误方
可下料。
1.3.3 塔柱、横、腹杆划线要准确，应划出基准中心线，节点装配中
心线、检查线，并打好洋冲作标记。
1.3.4 烟囱塔是重要的钢结构，由焊接连接，因而上岗焊工必须持有
效焊接合格证，所焊项目必须与合格项目对应。
1.3.5 塔架采用分节预制，然后在地面把各节组对成一个整体，采用
扳起法整体吊装就位，因而制作期间要严格检查，确保各部尺寸和质
量。
1.3.6 塔架表面防腐前，要对表面进行喷砂除锈，除锈合格后，再按
要求进行防腐处理。排气筒外部防腐同塔架。内部喷砂合格后作衬胶
防腐。
2.排气筒和塔架制作与组装
2.1排气筒制作
2.1.1 按图纸先确定排气筒的分节和每节长度；
2.1.2 铺设一座30m*20m=6000m2钢平台；
2.1.3 排气筒在非标制作厂作成若干段，然后运至工地组对成节（预
先确定的）组对时采用滚胎；
2.1.4 排气筒制作按常压容器制作标准和施工图进行，并按要求展开
排板；
2.1.5 筒节的环、纵缝坡口采用设计规定，焊接按规定的焊接工艺要
求进行；
2.1.6 排气筒按节制作完后，应先预组装，合格后每节内部的焊瘤，
飞溅应打磨光滑，并喷砂除锈，然后衬胶；
2.1.7 制作与组对偏差要求
椭圆度≤1‰D （最小限数按设计要求 ）
焊缝偏边≤0.1S （最小限数按设计要求 ）
组装后中心偏差≤1‰L （最小限数按设计要求 ）
2.1.8 预组装合格后应做好标记，便于正式安装。
2.2 塔架制作和组装
2.2.1 在钢平台上按1：1放样，考核尺寸、角度无误后方可下料。
2.2.2 按设计图纸将塔架分节确定。
2.2.3 下料偏差（按常规）见下表
序号
名称
允许偏差mm
1
各杆长
±0.5
2
对角线
1
3
各节长
±2
4
两主柱间距
±1
5
杆件交点
2
2.2.4 划线：立柱、横腹杆划线准确与否，是控制柱、杆尺寸准确的
重要环节，每件均须划出基准中心线，相贯装配中心线及检验线，打
洋冲作好标记。
2.2.5 下料：柱及横腹杆按大样尺寸下料，相贯节点管口按大小管相
贯大样线切割修整。
2.2.6 下料后应逐根在大样图上校对，并标注件号、节号和组对方向。
2.2.7 下好料的柱、杆外表面应喷砂除锈，并涂刷防锈漆。
2.2.8 在钢平台上放出第一节的拼装大样图，并电焊定位卡，按大样
图摆放好二根立柱，编号1#、2#，并将横、腹杆摆放好，然后按图纸校核各部尺寸、 角度， 各杆应在同一平面内，确认无误后方可电焊（详见焊接方案）。
用吊车将1-2平面横向立起， 使1#柱移至2#柱位置，调整夹角为60°（应测绘准确） ，把3#柱按大样图摆放到厚1#柱位置。用1-2平面的方法、组焊3-1平面。2#柱必须采用可调支撑牢固。
3-1平面组焊合格后，用吊车将第一节两平面翻身，使3#株移至2#厚柱位置，2#柱移至厚1#柱位置，用上述方法组焊2-3平面。
第一节组对完毕后，应按焊接方案规定进行焊接。

2.2.9 组焊其他几节，其他几节为锥体，上小下大，组装时要采用托
架，托架高度要事先算好，保证每节中心线处于水平，保证每节两端
均与中心线垂直。
以第二节为例， 把1#、2#柱分别放在托架上，组焊1-2平面，然后用吊车吊至托架上，两端用定位胎具将三根立柱定位，并检查两端面均垂直，各部尺寸、角度符合要求。然后拼焊3-1平面，2-3平面横杆。把第二节吊放在平台上，拼焊3-1、2-3面斜杆。
其他几节的拼装、焊接均同第二节。
2.2.10 交叉腹杆拼装， 待塔架组装合格后再组焊上下节间的交叉腹
杆，为保证不变形，确保拼装顺利，每节两端要采用加固措施。
2.2.11 焊接：原则上按GB985-986标准执行，具体的焊接方案待根据
设计图纸要求做焊接工艺评定后另行编制。
2.2.12 塔架组装成整体
将制作完毕的各塔节运输到相对的指定位置，用吊车把第一节吊
放到吊装位置，并将支脚与基础铰接好，将上端抬起加托架支撑，并
调整第一节中心线处在水平位置。
把通过计算制造成的第二节的托架安装好，把第二节吊放在托架
上，并调整其中心线与第一节同心。三根支柱对口处各偏差均要复符
合要求，然后才能点焊定位，分段焊接。见附图：钢架组装托架示意
图(略)。
其他几节的组装同上。组焊交叉腹杆，割去加固部分，塔架整体
组装完毕后，全面复核尺寸，偏差均应在规范以内。按设计图纸要求
组焊平台、梯子、栏杆，按设计要求涂刷表面防锈漆。
组织有关部门联合检查，确认合格后，可立即准备塔架吊装。
3.塔架吊装
塔架整体吊装采用单桅杆扳转法吊装， 使用一台高40m，起重能力为200t的金属格构式桅杆。其工艺流程图、吊装平面布置图吊装状态图见附图(略)。
3.1 桅杆组立
桅杆在地面卧式拼装组对，同时埋设地锚，拴挂索具，用汽车起
重机使桅杆抬头至一定角度后，利用缆风绳扳起竖立。
3.2 吊装前应具备的条件
3.2.1 基础验收合格
3.2.2 塔架要求拼装就位，经质检合格，要求补强的部位已符合要求。
3.2.3 塔架两支腿采用铰支，经检验合格。
3.2.4 机索具、地锚等符合设计及有关规程、规定。

3.2.5 其他。如电源保证、人员配备齐全等。
3.3 试吊
塔体正式起吊前应进行试吊，因扳吊法起吊时，桅杆受力最大，
可以极早发现吊装中发生的问题。
试吊时按正式吊装的要求进行，将塔体头部吊离托架约200mm后，即停机检查。
3.3.1 检查机具、索具，包括缆风绳、地锚等受力情况，及各机、索
具穿绕运行情况。
3.3.2 检查塔架受力情况，并测量其挠度
3.3.3 检查施工人员操作、配备情况。
3.4 正式吊装
试吊检查合格后而即可正式吊装
启动起升卷扬机，使塔体慢慢旋起。注意两台卷扬机的运行应同
步，同时使用经纬仪连续监控，避免塔体横向摆动，顶部横向摆动不
得超过60mm。
塔体转过临界角后将自倾就位，因此，在到达临界角前约10°时，溜放缆风绳开始受力，并随塔体旋转缓缓放松。
塔体转过临界角后，起升卷扬机停止，起升滑车组松弛。此时缓
缓放松溜放滑车组，使塔体缓慢就位。
3.5 塔体找正
预先在塔架纵横两个方向的上下部位做好标记，当塔体竖立后用
两台经纬仪同时测量其两个方向上的铅垂度偏差，其垂直度不得大于
H/1000且≤25mm。
3.6 桅杆拆除
使用竖立桅杆相反的顺序，逐渐放倒桅杆 。
3.7 工艺要求及技术措施
3.7.1 吊装前应对所有参加施工技术人员和工人进行技术交底；
3.7.2 塔体试吊前应根据要求调整好缆风绳，使桅杆保持向塔体前倾
1±0.5°的工作状态。试吊时桅杆为最大受力状态，桅杆垂直度如有
变化应重新调整；
3.7.3 地锚设置应用经纬仪仔细定位，以避免塔体在扳转时产生偏移；
3.7.4 塔体扳转前期，溜放索具保持自由松弛状态，在扳转至临界角
减10°时，开始处于受力状态，以免增大桅杆和滑车组荷载。
4. 吊装计算
4.1 起吊点确定及塔架校核
塔架上的吊点设立对起吊受力状态影响很大，吊点距铰支座远，

塔架受力较大，反之则桅杆及滑车组的负荷增加 。
在桅杆允许起重及索具负荷一定的情况，塔架吊点宜选择在距铰
支座45～55m处， 此时如塔架、桅杆及滑车组受力仍偏大，可选择采用辅助桅杆或汽车起重机辅助主起升索具抬头的方法，达到降低受力的目的。
塔架支腿处强度亦需校核，一般采取如下的加固办法 ，见图4-1

加固杆件

图4-1

4.2 桅杆校核（略）
4.3 机索具受力计算及选择
主提升滑车组以起吊时受力为最大，根据最大受力选择滑车组及
索具。这里选择两组H140*8D滑车组和Φ30.0-6*37+1-170Kg/mm2钢丝绳及10t卷扬机牵引，如下图4-2

P
α β
Pt LG
A
G

LA
0’ θ 0
LB
塔体绕O点旋转，有：
G×(LG+Dctgθ)Sinθ=
PSinβ[LA-(D-d)tgθ]COS+PCOSβ[LA+(D-d)ctgθ]Sinθ

G(LG+Dctgθ)Sinθ
P=───────────────
LA(Sinβ+COSβ)+(D-d)COS(θ+β)
其中：d——吊点A处截面重心与底边距离
D——底面重心与底边距离

L-[LA+(D-d)ctgθ]Sinθ
β=tg-1 ──────────────
L0+[LA-(D-d)tgθ]COSθ
其他符号如上图示
O点受水平力：
F-=P.COSβ
主缆风绳受力：
Pt=PCOSβ/COSα
溜放系统最大受力：
G×D
P溜=────────────
LACOSφ-(D-d)Sinφ
其中：φ——塔体就位时溜放滑车组与水平面夹角
溜放滑车组拟选择一组H50*6D滑车组，5t卷扬机牵引。
其他机索具（略）
注：由于塔架结构待定，这里只提计算方法。
5.安全技术措施
5.1 塔架分段拼装及筒体安装为高空作业，所有参加高空作业的人员，必须经身体检查合格。高空作业时，必须系上安全带，且安全带挂在牢靠的地方；
5.2 拼装及吊装作业区应设立警戒线，禁止车辆、非施工人员进入区
内；
5.3 塔架组装时所搭设的托架必须牢固，并设置安全网；
5.4 电焊机把线与钢丝绳应严格隔开，避免接触；
5.5 塔架吊装前须与气象部门联系，不得在风力五级以上（含五级）
及雨、雪天气进行；
5.6 吊装前，起重机、索具必须仔细检查、清洗，保证使用状况良好；
5.7 吊装时，设专人指挥，指挥信号应统一、明确、清晰；
5.8 施工过程中，如因故中断起吊时，应采用措施，保证安全。
6.资源计划
6.1 劳动力需用量计划表
工种
人数
时 间（天）
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
铆工
15
5
15
15
15
15
15
15
15
15
10
10
10
钳工
8

8
8
8
电焊工
8
3
8
8
8
8
8
8
8
8
8
4
4
气焊工
4
2
4
4
4
4
4
4
4
4
4
2
2
起重工
15
5
5
5
5
5
5
5
5
5
15
15
15
普工
10
5
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
电工
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
测量工
2

2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
油漆工
3

3
3
3
3
3
3
3
3
3

总工期：120天
6.2 机具、设备材料一览表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
桅杆
200t*40m
台
1
配相应螺栓
2
汽车起重机
40t
台
1

3
汽车起重机
8t
台
1

4
电焊机

台
8

5
气焊工具

套
4

6
卷扬机
10t
台
2

7
卷扬机
5t
台
4

8
手拉葫芦
2t-5t
个
20

9
千斤顶
5t-30t
个
8

10
砂轮切割机

台
3

11
角式磨光机

台
10

12
钢板平台
δ=24-30
m2
600

13
各类钢材

t
30

14
砼

m3
40
基础用
15
道木
160*220*250
根
100

16
焊条烘干机

台
1

序号
名称
规格
单位
数量
备注
17
X探伤机

台
1

18
水准仪

台
1

19
经纬仪

台
2

20
钢丝
0.5mm
m
300

21
对讲机

对
2

22
钢丝绳
Φ30-6*37+1-170 1000m
根
2

23
钢丝绳
Φ65-6*37+1-170 100m
根
2

24
钢丝绳
Φ43-6*37+1-170 100m
根
3

25
钢丝绳
Φ30-6*37+1-170 100m
根
4

26
钢丝绳
Φ56-6*37+1-170
m
200

27
钢丝绳
Φ19.5-6*37+1-170 300m
根
4

28
钢丝绳
Φ65-6*37+1-170
根
4

29
钢丝绳
Φ17-26 6*37+1 20m
根
10

30
钢丝绳
Φ19.5-6*37+1 100m
根
6

31
滑车
H140*8V
只
4

32
滑车
H50*6D
只
2

33
滑车
H100*6D
只
4

34
滑车
H32*4D
只
12

35
滑车
H16*1KBG
只
4

36
滑车
H20*1KBG
只
4

37
滑车
H10*1KBG
只
8

38
卡环
140t
个
4

39
卡环
100t
个
4

40
卡环
50t
个
2

41
卡环
30t
个
12

42
卡环
20t
个
4

43
卡环
16t
个
4

44
卡环
10t
个
10

45
竹跳板

块
100

45
锚点
100t
个
2

47
锚点
50t
个
1

48
锚点
30t
个
6

49
锚点
10t
个
2

50
锚点
5t
个
4

序号
名称
规格
单位
数量
备注
51
锚点
20t
个
2

52
空压机

台
1

53
贮砂罐

台
1